33
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Türkiye'de yenilenebilir enerji potansiyeli ve ekonomik gelişmeye katkısı
Enerji, nasıl ki insanların yaşamlarını sürdürebilmeleri için temel ihtiyaçlarından birini oluşturuyorsa aynı şekilde ülkeler içinde gelişmişliğin ve refah düzeylerini gösteren önemli bir gösterge haline gelmiştir. Her geçen gün fosil yakıtların azalması, istikrarsız fiyatlanmaları ve çevreye verdiği zararların artmasıyla ülkeler yenilenebilir enerji politikaları oluşturmaya başlamıştır. Türkiye'nin fosil yakıt rezervlerinin kendi enerji ihtiyacını karşılayamaması, ekonomik büyümesine bağlı olarak enerjide dışa bağımlılığını arttırmaktadır. Bu nedenle Uluslararası Sözleşmelere taraf olan Türkiye, fosil yakıta dayalı kalkınma politikasından, yenilenebilir enerji ile kalkınma politikasına geçme yükümlülüğü altına girmiştir. Bu çalışmamızda dünyadaki ve Türkiye'deki yenilenebilir enerji kaynaklarının rezervleri kullanım durumları detaylı olarak ele alınmış, Türkiye'nin ve yenilenebilir enerji de başat konumunda olan ülkelerin enerji politikaları değerlendirilmiştir. Daha sonra Türkiye'deki ekonomik büyüme ve yenilenebilir enerji üretimi arasındaki nedensellik ilişkisi incelenmiştir.
Çok kriterli karar verme yöntemleriyle dalga enerji santrali kurulum yeri ve dönüştürücü tipi seçimi
Enerji ihtiyacındaki artışa, fosil yakıt türlerinin gelecek yıllarda azalmasının beklenmesine ve özellikle de küresel ısınma, iklim değişikliği ve çevre kirliliğine bağlı olarak yenilenebilir enerji kaynaklarına olan talep hızla artmaktadır. Bu nedenle, alternatif yenilenebilir enerji kaynakları üzerine yapılan çalışmalar büyük bir gelişim göstermektedir. Bu kaynaklardan biri de dalga enerjisidir. Dünyada dalga enerjisi potansiyeli üzerine birçok çalışma yapılmış ve birçok dönüştürücü (santral) tipi geliştirilmiştir. Üç tarafı denizlerle çevrili olan Türkiye'de ise dalga enerjisi potansiyeli olmasına rağmen, bu enerji türünden neredeyse hiç yararlanılmamıştır. Ancak bu enerji türünün önemi fark edilmiş ve dalga enerjisi santralleri kurulması planlanmaya başlanmıştır. Dalga santrallerinden maksimum verim alınabilmesi için uygun bir dönüştürücü tipinin uygun bir yere kurulması önem taşımaktadır. Bu tezin ana amacı, Türkiye'de kurulması planlanan bir dalga enerji santrali için en uygun yer ve en uygun dönüştürücü tipinin belirlenmesidir. En uygun yer ve en uygun dönüştürücünün belirlenmesinde birçok kriter bulunduğundan dolayı, bu amacı gerçekleştirmek için iki aşamalı çok kriterli karar verme yapısı oluşturulmuştur. Çok kriterli karar verme yöntemleri olarak ANP (Analitik Ağ Süreci) ve Bulanık TOPSIS (Bulanık İdeal Çözüme Benzerlikle Tercih Sıralama Tekniği) yöntemleri seçilmiştir. Dalga enerji santrali kurulum yeri alternatifleri olarak Türkiye'nin dalga enerji potansiyeli yüksek olan Karadeniz sahillerinde yer alan 5 şehir (Sinop, Samsun, Trabzon, Ordu, Giresun) ve dalga enerjisi dönüştürücü alternatifleri olarak ise 5 farklı dönüştürücü tipi (Salınımlı Su Kolonu, Oyster, Wave Dragon, Pelamis ve McCabe Dalga Pompası) belirlenmiştir. Kuruluş yeri ve dönüştürücü seçimini etkileyen kriterler ise literatür taraması yöntemiyle belirlenmiştir. Birinci aşamada ANP yöntemi kullanılarak dalga enerji santralinin kurulabileceği en uygun yer olarak Sinop ili, ikinci aşamada Bulanık TOPSIS yöntemi kullanılarak belirlenen en uygun santral yeri olan Sinop'a kurulacak en uygun dalga enerjisi dönüştürücü tipi Oyster olarak belirlenmiştir.
Güneş enerji sistemlerinde metal aksamların iyileştirilmesi
Günümüzde artan enerji tüketimi göz önüne alındığında çözüme kavuşturulması gereken en önemli sorunların başında enerji gelmektedir. Artan nüfus, şehirleşme ve sanayileşme yıllardır karşılanan fosil yakıtlarla enerji gereksinimini daha da fazlalaştırmaktadır. Petrol, kömür ve doğalgaz gibi fosil enerji kaynaklarının tükenecek olması ve fiyat istikrarsızlıklarının devamlı olmasının yanında çevreye verdikleri zararlar ve insan sağlına etkileri alternatif ve yenilenebilir çözümlerin ortaya çıkmasını zorunlu kılmaktadır. Gelişmekteki ülkelerde ve Türkiye'de enerji ve elektrik enerjisi talebi hızla artmaktadır. Fosil yakıtların zamanla tükenecek olması ülkeleri alternatif enerji kaynaklarına yönlendirmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının potansiyelini ortaya çıkarmadaki amaç, ekonomik büyüme ile yenilenebilir enerji arasındaki ilişkiyi araştırmaktır. Yaşamın varoluşundan günümüze kadar hemen her dönemde enerji, iş yapabilmek için bir ihtiyaç olmuştur. Bugünkü gelinen noktada güneş, faydaları bakımından en elverişli ve doğaya en az zarar veren enerji türü olarak görünmektedir. Uluslararası Enerji Ajansı'nın verilerine göre yakın gelecekte enerji alanına yatırım yapılması zorunlu bir hale gelmiştir. Bu çalışmada Amasya iklim şartlarına göre fotovoltaik panellerin taşıyıcı sistemlerinin en iyilemesi incelenmiştir. Fotovoltaik panellerin taşıyıcı sistemleri coğrafi konum ve iklim koşulları göz önüne alındığında Amasya ikliminde ne şekilde çalıştığı üzerinde yoğunlaşılmıştır. Araştırma ve inceleme sonucu sistem tasarımı yapılırken dış ortam faktörleri dikkate alınarak seçilen boya ile koruma yönteminin malzeme ve sistem üzerindeki etkisinin deneylerle incelemesi yapılarak pozitif değerde iyileştirme yaptığı anlaşılmıştır.
Güneş enerji santrallerinin verimlerine etki eden faktörlerin değerlendirilmesi.
Bu çalışmada, Amasya Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi kampüsünde kurulu 200 kW güneş enerji santrali üzerinden uzaktan izleme yöntemi ile elde edilen verilerin iklim şartlarına göre nasıl değiştiği ve bunun enerji verimine etkisi incelenerek bölgesel bazda sonuçlara varılmıştır. Çevresel ektilerin bu sistemler de meydana getirdiği olumsuz etkilerinin en aza indirilmesi veya yok edilmesi için değerlendirmeler yapılarak tavsiyelerde bulunulmuştur. Bu değerlendirmeler neticesinde elde edilen verilerle Fotovoltaik sistemin panel bazında verimi incelenmiştir. 40°36'26.15"N, 35°48'47.05"E koordinatlarında yer alan 800 adet 250W gücünde panelle kurulan sistemin üzerinde araştırma yapılmıştır. Amasya ili için en sıcak ayın temmuz en soğuk ayın ise şubat ayı olmasından dolayı 2017 yılı şubat ve temmuz ayı iklim verilerinin sonuçları analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarında, panel verimlerinin rüzgâr hızı, güneş radyasyonu, kirlilik ve sıcaklık gibi iklim parametreleri HOBOLİNK (uzaktan izleme ve meteoroloji istasyonu) programı aracılığıyla incelenerek, aldığımız parametrelerin üretime etkisi grafiklerle gösterilmiştir.
Güneş enerjili elektrik sistemlerinin kurulum-maliyet analizi: Adıyaman örneği
Günümüz hayatının hemen her alanında enerji ihtiyacının karşılanması için yeni alternatifler ve çözüm yollarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çözüm yollarından biri, alternatif enerji kaynaklarının enerji üretiminde yaygın ve verimli bir biçimde kullanılmasıdır. Günümüz şartlarında, alternatif enerji kaynakları konusundaki yatırımlar birçok nedenden dolayı zorunlu hale gelmiştir. Ülkemizde de önemi giderek artan ve zorunlu hale gelen yenilenebilir enerji kaynaklarına yatırımlar her geçen gün artmaktadır. Yatırımcıların bu enerji kaynaklarına yönelmesinde ise devlet eliyle ortaya konan teşviklerle hem kamu hem de tüzel kişiler tarafından enerji politikalarına yatırımlar öncelikli konuma gelmiştir. Kamu tarafından verilen bu teşvikler sayesinde Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü (DSİGM) bünyesinde Adıyaman'ın merkeze bağlı Doyran köyü yakınlarında kurulumu gerçekleşen güneş enerjili elektrik üretim projesi faaliyete geçirilmiştir. Bu projeyle, Adıyaman ilçesi Samsat Ovası'nda bulunan 27 bin m2 arazinin sulanması, sulama maliyetlerinin düşürülmesi, çiftçilere devlet tarafından maddi desteğin verilmesi, sulama alanlarındaki terfi merkezlerinde kullanılan enerjinin bu santralden karşılanması amaçlanmaktadır. Ülkemizin sayılı büyük projelerinden biri olan bu santral ile Adıyaman ilinin elektrik ihtiyacının bir kısmı karşılanarak ilin ekonomisine katkı sağlanması, tüketilen enerji miktarının en aza indirilmesi ve fosil yakıtların (kömür, petrol vb.) tüketilmesiyle atmosfere yayılan zehirli gazlarla beraber sera gazlarının etkilerinin azaltılması hedeflenmektedir. Bu çalışma kapsamında incelenen güneş enerji santralinin; tarımsal sulama maliyetlerinin, ülkemizin cari açığının, enerji bakımından dışa bağımlılığın ve fosil yakıtların sebep olduğu karbon salınımının azaltılması açısından (1kW/h enerji üretiminden 0,6 CO2/MW/h karbon salımı engellemektedir) önemli katkıları olmaktadır. Mevcut çalışma ile Adıyaman ilinde kurulumu yapılan Photovoltaik (PV) Güneş Enerji Santrali (GES) projesinin ekonomik ve sosyal etkileri incelenerek olumlu ve olumsuz yönler ortaya konulmaya çalışılmıştır. Ayrıca, mevcut projenin yatırım sonunda orta vadeli hedeflere ulaşma oranlarının değerlendirilmesi yapılacaktır. Böylece, bundan sonra planlama ve yatırım yapılacak GES projeleri için bir yol haritası ortaya konulurken, bu projenin yatırımcıya, topluma, çevreye, ülke ekonomisine ve dünyaya katkıları değerlendirilmiştir.
Enzimatik ve kimyasal yolla elde edilmiş 2-aminofluoren yapılı polimerlerin organik elektronik uygulamaları
Günümüzde artan nüfus ve gelişen teknoloji, enerjiye olan ihtiyacı beraberinde getirmiştir. Enerji elde edilirken yüksek verim ne kadar önemliyse enerjinin yenilenebilir ve temiz olması da bir o kadar önemlidir.Güneş enerjisi dünya ömrüne kıyasla tükenmeyen enerji sınıfında yer alabilir. Aynı zamanda maliyeti az ve çevre dostu enerji kaynağıdır. Güneş pilleri enerji elde etmede son zamanlarda oldukça ilgi gören yapılardır. Bu çalışmada organik polimer olan 2-aminofluoren(polyaminofluoren(PAF)) kullanılarak çeşitli güneş pili aygıtları üretilmiştir. Poly(2-aminofluorene)' ninenzimatik ve kimyasal polimerizasyonu sağlanmıştır. Farklı sentez metadlarıyla elde edilen PAF polimerlerine farklı oranlarda MWCNT eklenerek PAF/MWCNT kompozitleri hazırlanmıştır ve 6 farklı malzeme elde edilmiştir. Bu malzemeler çeşitli solventlerde çözülmüştür. Döngüsel voltametri analizi yapılarak elde edilen voltagram değerlerinden HOMO ve LUMO değerleri elde edilmiştir. UV-VİS analizi yapılarak absorpsiyon grafikleri elde edilmiştir. Eksitisyon ve emisyon ölçümleri floresan spektrofotometresinde çalışılmıştır. Güneş pili aygıt üretiminde PAF aktif tabakada kullanılmıştır. Aygıtların SEM, DSC, XRD, IRD ve TG-DTA analizleri yapılarak verimlilikleri belirlenmiştir.
Davlumbaz motorlarında istatistiksel enerji verimliliği analizi ve fuzzy topsis yöntemi ile tedarikçi seçimi
Bu çalışmada, mutfak ve benzeri yerlerde kullanılan davlumbazların motor tiplerine göre verimliliklerinin analizi yapılmış olup, kullanılan farklı motor tiplerinin, QBEP, PBEP ve WBEP gibi parametreleri nasıl etkilediğinin ve sonucunda akışkan dinamiği endeksinin (FDE) hesaplanmasında kullanımının istatistiksel ve karşılaştırmalı analizleri yapılmıştır. ILK FlowMeas programı ve EU 65/2014, 66/2014 enerji regülasyonlarında belirtilen hesaplama yöntemleri kullanılarak hesaplanmış, Minitab programı ile istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Analiz ve karşılaştırma sonucunda farklı karakteristiklere ve farklı tedarikçilere sahip olan motorların tedarikçi seçiminde; kalite, sistem kapasitesi, finansal ve sevkiyat performansı kriterleri göz önüne alınarak Fuzzy TOPSİS yöntemi kullanılmış ve bulanık ortamlarda tedarikçi seçimi için karar verme mekanizması işletilmiştir.
Tesis verileri kullanılarak çöp gazı miktarının kestirimi
Bu çalışmada, yenilenebilir enerji kaynaklarından biyogazın bir çeşidi olan ve çöp gazı da denilen LFG üzerinde durulmuştur. Tokat' ın Erbaa İlçesinde bulunan katı atık düzenli depolama ve bertaraf tesisinde çöp gazı oluşumu ve akabinde elektrik enerjisi üretimi incelenmiş olup depolama sahasından gelecek yıllarda elde edilebilecek çöp gazı ve metan gazı miktarları LandGEM-EPA matematiksel modeli yardımıyla tahmin edilmiştir. Daha sonra depolama sahasının üretim miktarlarının bilindiği yıllar ile modelin o yıllardaki verileri kıyaslanarak bir katsayı belirlenmiştir. Ayrıca bu katsayı, gelecek yıllardaki tahmini verilere de uygulanarak bir nevi LandGEM modeli tesis koşullarına göre kalibre edilmiştir.
Türkiye'nin güneş enerjisi ile ilgili araştırmalara katkısı: 2000-2019 dönemi için bibliyometrik analiz
Bu çalışmanın amacı, Türkiye'nin Güneş enerjisi ile ilgili 2000-2019 yılları arasında yapılan araştırmalara olan katkısını genel bir bakış açısıyla araştırmaktır. Bu amaca yönelik olarak, söz konusu döneme ait Web of Science içerisinde bulunan Science Citation Index Expanded veri tabanından alınan veriler kullanılarak kapsamlı bir Bibliyometrik araştırma yapılmıştır. Analizler sonucunda; yayın yapılan dergiler, yayın tipi, yayın yılı, yayın dili, bilimsel çıktıların karakteristik özellikleri (dergi etki faktörü, dergi çeyreklik dilimleri, atıf alıp almamama durumları), kurumlara ve kişilere göre yayın dağılımları, konu kategorileri, ortak yayın yapılan ülkeler, … gibi eğilimler belirlenmiştir. Ayrıca yayınların yaygın etkilerinin önemli bir ölçüsü olarak kabul edilen h-index ve yayın başına ortalama atıf sayısı gibi bazı Bibliyometrik araçlar kullanılarak diğer ülkelerle karşılaştırmalar yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde, Türkiye'de bu alanda son yirmi yıl içerinde uluslararası iş birliğinde ve yayın sayısında üstel bir atma söz konusudur. Ancak, bu artış sadece Türkiye ile sınırlı değildir, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde benzer eğilimler söz konusudur. Ulusal ve Uluslararası iş birliği ve araştırmaların fonlarca desteklenme yüzdeleri incelendiğinde, alanda lider konumdaki Çin, Amerika, Almanya, Güney Kore ve Japonya'da bu oranların oldukça yüksek olduğu, bu bağlamda, Türkiye'de ise sadece TÜBİTAK araştırmaları fonlayan yerel kurum olarak görülmektedir.
Amasya ili koşullarında 1 MWP kurulu gücünde yüzer tip ve arazi tipi enerji santrallerinin karşılaştırmalı analizi ve optimizasyonu
İnsanlığın en temel ihtiyaçlarından biri olan enerji, 21. Yüzyıl dünyasında konfor amaçlı kullanımın da artmasıyla daha fazla ihtiyaç haline gelmiştir. Fosil yakıt rezervlerinin azalması ve fosil yakıt kullanımının doğaya vermiş olduğu zararlar, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmenin önemini artırmıştır. Bu amaçla, yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan güneş enerjisi hem ülkemizde hem dünyada enerji üretmek için kullanılan önemli bir kaynak haline gelmiştir. Bu çalışmada öncelikle güneş enerjisinin oluşum ve dünyamıza ulaşım sürecine teorik olarak değinilmiş, enerji üretimindeki önemine vurgu yapılmıştır. Ülkemizin güneş radyasyonu potansiyeli değerlendirilerek fotovoltaik tesis kurulum modellerinden hangilerinin ülkemizde nasıl bir fayda sağlayacağı ele alınmıştır. Fotovoltaik tesisi oluşturan teknolojiler incelenerek bu teknolojilerin, güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde edilmesi esnasındaki fonksiyonları hakkında bilgi verilmiştir. Fotovoltaik tesislerin kurulum tiplerine göre sınıflandırmaları yapılarak arazi tipi ve yüzer tip fotovoltaik tesislerin avantaj ve dezavantajları üzerinde durulmuştur. Yüzer tip fotovoltaik enerji üretim tesisi örneği olarak 1 MWp kurulu güce ve sabit montaj yapısına sahip solar tesis tasarlanmış ve kurulum lokasyonu olarak Amasya ili Suluova ilçesi Tersakan çayı üzerinde bulunan ve 63 000 000 m³ su hacmine ve 5,93 km2 yüzey alanına sahip Yedikır Barajı belirlenmiştir. Fotovoltaik tesis fizibilitesi için oldukça ideal bir simülasyon yazılımı olan PV*SOL yazılımı kullanılarak gerçekleştirilen teknik tasarım ve analizler ile, tesisin verimine direkt etki eden solar panel tilt açısı, azimut açısı, yatay-dikey konumlandırma şekli, kristal yapısı ve evirici yapısı mukayeseli olarak incelenmiş ve lokasyon koşullarına göre optimum verim elde edilecek şekilde yüzer tip fotovoltaik tesis tasarımı yapılmıştır. Fotovoltaik tesisi oluşturan donanımlar yerli üretim ürünlerden oluşturularak maliyet analizi gerçekleştirilmiş, böylece Türkiye ekonomisine de katkı sağlayacak bir enerji üretim tesisi planlanmıştır.
Amasya ilinde biyogaz kaynaklarının belirlenmesi ve performans kıstaslarının saptanması
Yenilenebilir enerji türlerinden olan biyogaz enerjisi hem kullanım avantajları hem de ülkemizdeki potansiyel değerleri açısından önemli bir alternatif enerji kaynağıdır. Ancak ülkemizin biyogaz üretim potansiyel değerleri ile biyogaz enerjisinden faydalanma değerleri açısından incelendiğinde büyük bir farkın olduğu görülmektedir. Amasya iline ait TÜİK 2019-2020 yılları arasındaki kümes hayvan sayıları kullanılarak yıllara göre Amasya İli 'nin gübrelerden üretilebilecek biyogaz miktarları ;0,093, 0385, 0,498, 0,406, 1,382, 0,48, 0,96 m3/kg kuru madde; Toplam elektrik biyogaz potansiyeli 1373,64, 3780,32, 1273,52, 32702,82, 5306,50,5242,65gwh/yıl olarak belirlenmistir.Yapılan araştırmalar, Suluova'daki tarımsal atıklardan enerji ve gübre üretilmesine ilişkin entegre konseptin son derece ekonomik bir şekilde gerçekleştirilebileceğini göstermektedir. Bu, yüksek oranda kullanılan tavuk gübresinin, düşük nakliye masraflarıyla çok yüksek gaz verimi olması nedeniyledir. Fermantasyon artığının yüksek besin maddesi içeriği geniş ölçüde kimyasal gübre yerine kullanılabilir. Zira 8 aylık depolama süresi sonucunda, bitkilerin ihtiyacına göre uygulama yapmak mümkün olmaktadır.Biyokütleden (özellikle sıvı sığır gübresi ve tavuk gübresi) enerji ve gübre üretilmesine ilişkin entegre konseptin gerçekleştirilmesiyle, sığır besiciliğinin yol açtığı çevre kirlenmesi ortadan kaldırılmış ve Suluova'daki tarım potansiyelinin uzun vadeli ve sürdürülebilir gelişimine önemli oranda ivme kazandırılmış olacaktır.
Samsun ili Atakum ilçesi ortaöğretim öğrencilerinin yenilenebilir enerji kaynakları konusundaki farkındalık düzeylerinin belirlenmesi
Tez çalışmasının amacı 2021-2022 eğitim öğretim yılında Samsun ili Atakum ilçesindeki farklı ortaöğretim kurumlarında öğrenim görmekte olan 300 öğrencinin yenilenebilir enerji kaynakları konusundaki farkındalık düzeylerini belirlemektir. Bu tez çalışmasının evreni Samsun ili Atakum ilçesinde bulunan ve ortaöğretim kurumu olarak faaliyet gösteren Atakum Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi, Kurupelit Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi, Onur ATEŞ Anadolu Lisesi, Garip Zeycan YILDIRIM Fen Lisesinde öğrenim görmekte olan farklı sınıf kademelerinde olan 300 öğrencidir. Bu öğrencilere "Kişisel Bilgi Formu" ve "Yenilenebilir Enerji Farkındalık Ölçeği" uygulanmıştır. "Kişisel Bilgi Formu" öğrencilerin demografik özelliklerini belirlemek amacıyla uygulanmıştır. Bu demografik değişkenler ise 'cinsiyet, eğitim gördükleri okul, meslek lisesinde okuyorsa eğer eğitim gördüğü meslek alanı, eğitim gördüğü sınıf kademe bilgisi, yenilenebilir enerji kavramını ilk hangi kaynaktan duyduğu, çevrenizde yenilenebilir enerji kaynağı ile çalışan herhangi bir alet ve cihaz var mı ? sorusu , yenilenebilir enerji kaynakları konusunda bilgi düzeyini belirlemek için 5'li likert ölçeği ve okulda yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik konu içeriği artırılsın mı? şeklinde alt problemlerden oluşmaktadır. Veriler IBM SPSS programı tarafından analiz edilmiş ve öğrencilerin yenilenebilir enerji kaynakları konusunda anlamlı farkındalıklar ya da ilişkiler var mı? sorularına ki kare test yöntemi kullanarak karar verilmeye çalışılmıştır. Ki kare analizinde değişkenler çaprazlanmış örneğin öğrencilerin cinsiyet bilgisi ile okulda yenilenebilir enerji kaynakları konusunda ders içeriği artırılsın sorusuna evet ya da hayır cevabı verenlerin ilişkisi incelenmiş ve ki kare anlamlılık düzeyi p<0.05 ise iki değişkenin ilişkili olduğu p>0.05 ise iki değişken arasında bir ilişki olmadığı söylenmiştir. Çalışmanın sonucunda yenilenebilir enerji kaynakları farkındalık düzeyleri ile alt boyutlar ili ilişki belirlenmiştir. Ayrıca eğitim gördükleri okul, cinsiyet, sınıf bilgileri değiştikçe farkındalık düzeyleri de değişmiştir.
Yenilenebilir enerjili akıllı evler için enerji yönetim algoritması tasarım ve uygulaması
Tasarlanan sistem akıllı sayaçlar üzerinden mikrodenetleyici ile wifi kablosuz haberleşme protokolü vasıtasıyla haberleşerek kullanılan elektronik cihazları açma kapatma durumunu röleleri kullanarak gerçekleştirmektedir. Bu şekilde yükler otomatik olarak devreye alınmakta ya da devreden çıkartılmaktadır. Burada amaç PV panel üzerinden şebekeye alternatif enerji üreterek bu enerjinin yükler üzerinden belirli zaman dilimlerine bölünerek kullanımını ve faturaların minimuma indirgenmesini sağlamaktır.
Piren merkezli elektroaktif molekül tabanlı organik fotovoltaik güneş hücresi üretimi ve karakterizasyonu
Günümüzde enerjiye duyulan ihtiyacın sürekli bir şekilde artması ile ülkemizde dünyaya ait fosil kökenli enerji kaynaklarının hızla tükenmekte olduğundan yenilenebilir enerji kaynaklarına olan talep günden güne artmaktadır. Organik yarıiletkenler, düşük maliyetleri, geniş ve esnek yüzeylere kaplanabilmesi, kolay, ucuz ve hızlı üretim yöntemleri ile uygulama alanına göre sentezlenebilen malzeme özellikleri gibi avantajlarla silisyumun gibi inorganik malzemelerin dolduramadığı alanlara girmektedir. Polimer tabanlı organik güneş hücrelerinde yüklerin difüzyon kapasitelerinin polimerlerde çok düşük olduğundan, donör-akseptör tipi malzemelerin ara katmanında homojenimsi bir yapıya ihtiyaç duyulur. Tez kapsamında organik güneş pilinin aktif ara katmanında piren ile pirene ekstra donör gruplardan genellikle yüksek verimle gerçekleşen suzuki reaksiyon tepkimesi ile Tiyofen, Benzotiodiazol ve Trifenilamin moleküllerinin ayrı ayrı bağlantıları sağlanarak homojenimsi yapıda farklı yeni sentezlerin üretimi sağlanmıştır. Söz konusu sentezlerin yapısal, optik, kimyasal ve elektriksel analizleri yapılarak, İndiyum Kalay Oksit ve Alüminyum elektrotları arasında, boşluk taşıyıcı katman Poli(3,4-etilendioksitiyofen):Poli(Stirensülfonat) ve elektron taşıyıcı katman lityum florür ile birlikte oluşturulan dört farklı organik güneş pilinin aktif ara katmanında ayrı ayrı kullanılmışlardır. Oluşturulan yeni organik güneş pillerinden, aktif katmanda yalnızca Piren kullanımı ile verim %0,104; Piren-Tiyofen kullanımı ile verim %0,335; Piren-Benzotiodiazol kullanımı ile verim %0,445; Piren-Trifenilamin kullanımı ile verim %0,284 olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada sentezi gerçekleştirilen bu yapılar organik güneş pilinde ilk defa kullanılarak literatüre kazandırılmışlardır.
Hasarlı güneş paneli hücrelerinin derin öğrenme yöntemleriyle sınıflandırılması
Güneş enerjisi alternatif enerji kaynağıdır. Bir güneş enerjisi sisteminin temelini oluşturan güneş pilleri, esas olarak kristal silikon yapıdadır. Güneş panel hücrelerinde üretim esnasında veya kurulum sonrasında hatalar oluşabilir. Geleneksel görüntüleme yöntemleri ile güneş hücrelerindeki hataları tespit etmek çok zordur. Güneş hücrelerindeki bu hatalar, özel ekipmanlar ile çekilen elektrolüminans görüntüler ile tespit edilebilmektedir. Bu çalışmada, derin öğrenme yöntemi ile güneş panel hücrelerinin elektrolüminans (EL) görüntülerinden hasar tespiti yapılmıştır. 6528 adet monokristal ve polikristal yapıdaki farklı güneş panel hücrelerinin elektrolüminans (EL) görüntüleri kullanılmıştır. Görüntü sınıflandırmada, hızlı ve başarılı sonuçlar elde etmek için derin öğrenme algoritmaları kullanılmıştır. 300x300 boyutundaki görüntüler sağlam, kırık ve çatlak şeklinde kategorilere ayrılarak evrişimli sinir ağları ile eğitilmiştir. Çalışmada CNN modellerinden Xception, Vgg16, Vgg19, Resnet50, DenseNet201 ve MobileNet kullanılmıştır. Monokristal ve polikristal güneş hücreleri, CNN modelleri ile ayrı ayrı analiz edilmiştir. Modellerin doğruluk ve sınıflandırma sonuçlarına göre evrişimli sinir ağı modelleri ile başarılı tespitler yapılmıştır.
Güneş paneli enerji üretim tahmininin makine öğrenmesi yöntemleri ile karşılaştırılması
Ülkeler elektrik enerjisi ihtiyacının yükselmesi nedeniyle ucuz ve güvenilir yenilenebilir enerji üretimine yönelmiştir. Son yıllara bakıldığında yenilebilir enerji kaynakları içerisinden fotovoltaik (FV) enerji sistemleri ön plana çıkmaktadır. Üretilen güneş enerjisinin makine öğrenmesi yöntemleri ile tahmininde güneş radyasyonu, basınç, sıcaklık gibi meteorolojik veriler etkili faktörlerdir. Bu faktörler de hava şartlarına göre değişkenlik gösterdiğinden, güneş enerjisi santrallerinde geleceğe dair üretilebilecek enerji miktarını tahmin etmek zordur. Güneş panellerinin kurulumu yapılmadan önce ışınım şiddetine göre ortaya çıkacak elektrik enerji potansiyelinin hesaplanması için farklı yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntemlerden birisi de son zamanlarda yaygınlaşan makine öğrenme algoritmalarının kullanılarak model oluşturulması ve sonuçların değerlendirilmesidir. Bu tez çalışmasında; Amasya Üniversitesi İpekköy yerleşkesindeki güneş panellerinden saatlik üretilen enerjinin, makine öğrenmesi modelleri kullanılarak tahmin yapılmaya çalışılmıştır. Meteorolojik faktörlerin enerji üretimindeki etkileri analiz edilmiştir. Değerlendirmeler için Python programlama dilinin kütüphaneleri kullanılarak makine öğrenmesi gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmada, veri seti olarak 2016 yılı Amasya bölgesine ait sıcaklık, güneş radyasyonu, azimut açısı ve üretilen enerji verileri kullanılmıştır. Çalışmadaki verilerin %80'i eğitim veri seti için, %20'si ise test verisi için kullanılmıştır. Veri eğitimi için makine öğrenmesi algoritmalarından Lojistik Regresyon, AdaBoost, Naive Bayes, K-En Yakın Komşu, Rastgele Orman, Destek Vektör Regresyonu ve Yapay sinir ağları algoritmaları kullanılmıştır. Sonuç olarak elde edilen veriler kullanılarak güneş enerjisi potansiyeli başarılı bir şekilde tahmin edilmiştir.
Derin öğrenme ile güneş panellerindeki kirliliğin sınıflandırılması
İnsan ihtiyacı olan enerjiyi kullanmadan önce üretmesi gerekmektedir. Enerjiyi üretmek için öncelikle fosil yakıtları tercih ettiler. Dünya ortaya çıkan çevre kirliliği sonucunda yeni enerji kaynakları aramaya başladılar. Arama sonucunda ortaya yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmaya başladılar. Dünya var olduğundan beri kullanılan ve çevreye zararı olmayan enerji kaynaklarından faydalanmaya başladılar. Yenilenebilir enerji kaynakları olarak rüzgâr, güneş, jeotermal, biyokütle ve dalga enerjisinden enerji üretimi gerçekleştirdiler. Yenilenebilir enerji kaynaklarının çevreci olması sebebiyle ülkeler daha çok arge çalışmaları yapmaya başladılar. Fosil yakıtların azalması, çevreye zararları ve dışa bağımlılık nedeniyle enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarını tercih ettiler. Yenilenebilir enerji kaynaklarından en büyük ve enerji kaynağı en büyük olan güneş en çok tercih edilen enerji üretim kaynağıdır. Güneş enerjisinden fotovoltaik paneller vasıtası ile enerji üretilmektedir. Sadece kurulum açısından maliyeti olan fotovoltaik paneller, güneşin doğumu ile başlayarak güneşin batımına kadar olan sürede en az insan gücüne ihtiyaç duyarak enerji üretimi gerçekleştirmektedir. Dünyada hava şartları sebebi ile kirlenen fotovoltaik paneller enerji üretimini olumsuz etkilemektedir. Kirlenen fotovoltaik panellerdeki enerji üretimi düşmektedir. Yaptığım literatür çalışmasında temiz fotovoltaik paneller ile üretilen enerji miktarı arasında doğru orantı olduğu görülmektedir. Güneş panelleri üzerine yapılan araştırmalara bakıldığında daha çok kirli panellerin elektrik üretimleri incelenmiştir. Fotovoltaik panellerin verimli kullanılabilmesi için temiz olması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında fotovoltaik paneller kirlilik seviyesi, güneş panel resimleri üzerinden derin öğrenme yöntemlerinden NasnetLarge ve MobilNet algoritmaları ile sınıflandırma analizi yapılmıştır. NasnetLarge ile yapılan sınıflandırma analizi %97, MobileNet ile yapılan sınıflandırma analizi %98 olarak bulunmuştur.Bu tez çalışması ile büyük alanlara kurulan güneş panellerinin kirlilik sınıflandırılması derin öğrenme ile hızlı ve daha kısa sürede yapılarak ilgili birimlere panellerin temizlenmesi için bildirilmesi hedeflenmiştir.
10 kw'lık çatı tipi fotovoltaik bir sistemin modellenmesi ve gerçek üretim verileri ile karşılaştırılması
Bu tez çalışmasında, Amasya ili Gümüşhacıköy ilçesinde bulanan bir okul yemekhane çatısı üzerine kurulmuş olan 10 kWp kurulu güce sahip bir fotovoltaik sistem, PVsyst V7.1.0 DEMO yazılımı ve PVSOL Premium 2022 DEMO yazılımı kullanılarak modellenmiştir. Sistemin gerçek elektrik üretim verileri ile kullanılan yazılımlardan hesaplanan üretim verileri karşılaştırılmıştır. 2021 yılı için bu fotovoltaik sistemin gerçek toplam elektrik üretim değeri 12 473 kWh olarak belirlenirken, bu değer PVsyst yazılımı kullanarak 12 912 kWh ve PVSOL yazılımı kullanarak 13 556 kWh olarak elde edilmiştir. PVsyst yazılımı ile tahmin edilen üretim değeri ile gerçek üretim değeri arasında % 3,40 fark oluşurken, PVSOL ile yapılan simülasyon sonucu tahmin edilen üretim değeri ile sistemin gerçek üretim değeri arasında %7,99 fark oluştuğu belirlenmiştir. Sistemin PVSOL Premium 2022 DEMO yazılımı kullanılarak yapılan analiz sonuçları ile PVsyst V7.1.0 DEMO yazılımından elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında iki farlı simülasyon yazılımı ile yapılan üretim tahminlerinden PVsyst yazılımının gerçek üretim değerine daha yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Her iki yazılımda da fotovoltaik sistemin 2021 yılında ürettiği gerçek elektrik değerinden daha fazla üretim değeri öngörülmüştür. Ayrıca bu çalışmada yazılımlardan elde edilen sonuçlar ile gerçek üretim verileri arasındaki farklılıkların nedenleri tartışılmıştır.
Güneş enerji sistemlerinde optimal güneş paneli seçimi için promethee çok kriterli karar verme yönteminin uygulanması
Bu çalışma da, güneş enerjisi sistemlerinin bir bileşeni olan fotovoltaik panel seçimi sırasında karar vericilerin karşısına çıkan birden fazla alternatif ve birden fazla kriter içerisinde en uygun olan panelin seçimine yönelik çözüm adımları bulunmaktadır Fotovoltaik paneller üretim özelliklerine ve karar vericinin ihtiyacına göre çeşitlilik göstermektedir. Niteliksel ve niceliksel özelliklerin aynı anda değerlendirilmesi, seçilen alternatiflerin en doğru şekilde sıralanması için bu tez çalışmasında Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) yöntemlerinden PROMETHEE (The Preference Ranking Organization Method For Enrichment Evaluation) ve AHP (Analitik Hiyerarşi Prosesi) kullanılmıştır. PROMETHEE Yöntemi; ihtiyaç duyulan fotovoltaik panelin en uygun olanının en uygun sürede seçilebilmesi için tercih edilmiştir. PROMETHEE yöntemi çözümlenirken iki önemli unsur göz önünde bulundurulmalıdır. Bunlardan birincisi kriter ağırlıkları, diğeri ise her kriter için kritere uygun şekilde belirlenen tercih fonksiyonudur. Kriter ağırlıklarının belirlenmesinde bir başka ÇKKV yöntemi olan AHP kullanılmıştır. Tercih fonksiyonlarının belirlenmesi sırasında ise iki farklı yönteme başvurulmuştur. Bunlardan ilki kriterlerin niteliklerine göre karar verici tarafından uygun fonksiyonların seçilmesi, ikinci ise Visual PROMETHEE programının içerisinde yer alan tercih fonksiyonu asistanının kullanılmasıdır. PROMETHEE yönteminin çözümü için gerekli olan kriter ağırlıklarının ve tercih fonksiyonlarının belirlenmesi işlemleri sonuçlandırıldıktan sonra fotovoltaik panel seçimi işlemine geçilmiştir. Fotovoltaik panel seçimi sırasında farklı bakış açılarına yer verilmesinin uygun olacağı görüşü ile PROMETHEE yöntemi ile çözüm yapılırken MS Excel ve Visual PROMETHEE olmak üzere iki farklı program kullanılmıştır. Visual Promethee programında senaryo çalışmaları da 2 farklı şekilde yapılmıştır. Yapılan 3 çözüm yöntemi sonucunda da ilk iki sırada aynı paneller yer almıştır. Karar verici seçim yapmak istediği yedi fotovoltaik panel içinden en iyi alternatif olarak çıkan e alternatifi yani 60 hücreli 310 watt monokristal paneli veya f alternatifi yani 72 hücreli 345 watt polikristal paneli seçerek en uygun paneli seçmiş olacaktır.
Güneş enerji santrallerinde iklim verilerine göre performans tahmini için regresyon analizi
Güneş enerji santrallerinin verimliliğini arttırmak maksadıyla panel teknolojisinin geliştirilmesi, uygun lokasyonların belirlenmesi ve iklim koşullarının analiz edilmesi noktasında birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmada Amasya Üniversitesi İpekköy yerleşkesinde kurulu 200kW güneş enerji santralinin çıkış gücü tahmin edilmiştir. İklim verilerine bağlı olarak üretilen gücü tahmin etmek için farklı yöntemler kullanılmış, yöntemlerin başarımları karşılaştırılmıştır. Tezde tahmin yöntemi olarak Doğrusal Regresyon, Karar Ağaçları Regresyonu ve Gauss Süreç Regresyonu kullanılmıştır. 5 ve 10 katlamalı çapraz doğrulama kullanılarak gerçekleştirilen analizlerin sonuçları karşılaştırılmıştır. En yüksek başarım Gauss Süreç Regresyonu ile elde edilmiştir.
Amasya Üniversitesi güneş enerji santrali üretim verilerinin meteorolojik verilere bağlı olarak yapay zeka yöntemleri ile tahmini
Son yıllarda, enerjiye olan talep gün geçtikçe artarken öte yandan da fosil yakıtların giderek azalması ve çevre kirliliğine olan duyarlılığın başlamasıyla, yenilenebilir enerji kaynaklarına olan gereksinim her geçen gün artmaktadır. Özellikle güneş enerjisi kullanımı son zamanlarda hızlı bir ivme göstermiştir. Bu çalışmada genel olarak güneş enerjisi incelenmiş olup, uygulamada ise güneş enerji santrali üretim verilerinin meteorolojik verilere bağlı olarak yapay zekâ yöntemlerinden çok katmanlı yapay sinir ağları (ÇKYSA) ve uyarlamalı bulanık yapay sinir ağı çıkarım sistemi (ANFIS) yardımıyla tahmini yapılmıştır. ÇKYSA metodu kullanılarak yapılan tahminde en iyi sonucun Levenberg-Marquardt (trainlm) algoritmasıyla elde edildiği belirlenmiştir. ANFIS metodu kullanılarak yapılan tahminde ise en başarılı sonucun melez algoritma ve gbellmf üyelik fonksiyon tipi ile girdi değerleri için 4-4-4 üyelik fonksiyonun birlikte kullanıldığı modelin ürettiği belirlenmiştir. Oluşturulan ÇKYSA ve ANFIS modelleriyle yapılan tahmin değerlerinin ölçülen değerler ile makul düzeyde yakınsadığı saçılma grafiklerinden görülmüştür. Test sonuçları sonrası yapılan regresyon eğrilerinde tahminlerin güvenilir ve isabetli olduğu anlaşılmıştır. Enerji sektörü konumunda bulunan santrallerin üretim verileri aynı yöntemlerle hesaplanabilir.
Arşimet vidalı türbinlerde verim ve hidrolik güç performansının Taguchi yöntemi ile optimizasyonu
Gelişen teknoloji ile enerji ihtiyacının artmasından dolayı mikro hidroelektrik enerji üretiminin geliştirilmesine olan ilgi artmıştır. Küçük nehir ve akarsularda, düşük yüksekliklerde, akan suyun akış enerjisinden yüksek verim elde edilebilmesi ve düşük çevresel etkisi nedeniyle Arşimet vidalı türbinler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu türbin tipinde diğer türbin tiplerinde olduğu gibi çok yüksek düşü değerlerine ihtiyaç yoktur, uzaktan kontrol edilebilir şekilde tasarlanmıştır. Şehir merkezlerine rahatlıkla kurulabilir. Çevresel faktörler açısından Arşimet burgusunda bir mazgal ve çökeltme havuzları bulunmadığı için balık ölümlerinin önüne geçilmiştir. Bir yükleme veya boşaltma havuzunda bu sistemde bulunmamaktadır. Bakım kolaylığı yönünden ekonomik ömürlü olmaları tercih sebepleri arasındadır. Arşimet türbinlerinde verim ve hidrolik güç, kanat sayısı, debi, vida uzunluğu, eğim açısı ve sarmal dönüş sayısı gibi bazı parametrelere bağlıdır. Bu çalışmada, Amasya ili Yeşilırmak üzerinde kurulu olan Arşimet türbininin verim ve hidrolik güç performansı teorik olarak modellenmiş ve Taguchi yöntemi ile parametrelerin optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Belirlenen 4 adet farklı parametreden (vida uzunluğu, sarmal dönüş sayısı, debi ve eğim açısı) 5 farklı değişken değer seçilerek L25 Taguchi deney tasarımı oluşturulmuştur. Kullanılan teorik model yardımıyla verim ve hidrolik güç değerleri hesaplanmıştır. Daha sonra hangi parametrenin verim ve hidrolik güç üzerine etkili olduğunu araştırmak için elde edilen değerler MINITAB 20 Programında Taguchi analizine tabi tutulmuştur. Yapılan analizler sonucunda verime etki eden en etkili parametrenin sarmal dönüş sayısı, daha sonra sırasıyla eğim açısı, vida uzunluğu ve debi olduğu görülmüştür. Hidrolik güç için ise en etkili parametrenin debi olduğu daha sonra sırasıyla eğim açısı, vida uzunluğu ve sarmal dönüş sayısı olduğu kaydedilmiştir. Mevcut sistemde verim %70 iken parametrelerin optimizasyonundan sonra verimin %89'a kadar çıkabilabileceği görülmüştür.Çalışma sonunda, hidrolik güç ve verim tabloları oluşturularak Amasya modelindeki gerçek veriler ile teorik modeldeki veriler kıyaslanmış ve verim ile hidrolik güç sonuçları elde edilmiştir.
Fotovoltaik bir tesisin üretim değerlerinin benzetim yazılımları sonuçlarıyla karşılaştırılması: Erbaa Belediyesi güneş enerji santrali örneği
Bu çalışmada Tokat ili Erbaa ilçesinde kurulu olan Erbaa Belediyesi 990 kWp Güneş Enerji Santrali'nin bir yıllık enerji üretim verileri elde edilmiştir. Güneş enerji santrallerinin fizibilite çalışmalarında kullanılan PV*SOL ve PVsyst yazılımlarının deneme sürümleri kullanılarak santralin tasarımı ve benzetimi gerçekleştirilmiştir. Benzetimlerde santralin meteorolojik parametreleri meteonorm veri tabanından elde edilmiştir. Benzetimlerde kullanılan modüller ve eviriciler santralde kullanılan modüllerin ve eviricilerin marka ve modelinde seçilmiştir. Albedo, modül eğim açısı, azimut açısı parametrelerinin verileri ile kablolara ve uyumsuzluklara bağlı kayıplara ait veriler gerçeğe uygun olarak girilmiştir. Tüm parametrelerin her iki benzetim yazılımında da sabit tutulması koşulu ile eğimli yüzeylere düşen toplam ışınımın hesaplanmasında kullanılan Hay-Davies ve Perez modelleri ile ikişer tane olmak üzere toplam dört benzetim gerçekleştirilmiştir. Benzetim sonuçları gerçek üretim verileri ile grafikler ve şekiller kullanılarak karşılaştırılmıştır. Aylık benzetim sonuçlarının PV*SOL yazılımında gerçek verilere daha yakın olduğu, yıllık benzetim sonuçlarının ise PVsyst yazılımında kullanılan Perez eğimli yüzeyler üzerine düşen toplam ışınım modeli ile geçekleştirilen benzetimin gerçek verilere daha yakın olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Şebeke destekli güneş enerjili araç şarj istasyonlarının tasarımı ve optimizasyonu
Teknolojik gelişmeler, nüfus artışı nedeniyle ülkemizin ve dünyanın enerji ihtiyacı her geçen gün artmaktadır. Aynı zamanda fosil enerji kaynakları kullanımı sonucunda dünya küresel ısınma tehdidi ile yüzleşmektedir. Küresel ısınma sebebi olan karbon salınımının ülkemizde enerji ve ulaşım sektörleri başı çektiği tespit edilmiştir. Elektrikli araç şarj istasyonlarının yenilenebilir enerji kaynakları tarafından üretilen enerji ile sağlanması gerekmektedir. Yapılan çalışmada Türkiye ve Dünya'da elektrikli araç ve şarj istasyon sayıları ve Türkiye için güneş enerjili şarj istasyon durumu araştırılmıştır. Elektrikli araçların şarjı için şebeke destekli araç şarj istasyonu tasarımı yapılarak çalışma durumları belirlenmiştir. Tasarımı yapılan şarj istasyonu için elektrikli araç yük profili çeşitli analizler kullanılarak oluşturulmuştur. Tasarlanan güneş enerjili şarj istasyonu için genetik algoritma yöntemi kullanılarak kurulum maliyetinin fotovoltaik panel ve batarya sayısı esas alınarak tespit edilmiştir. Kurulum maliyetinin yanında şarj istasyonları için karbon salınımı miktarları ve şebeke üzerinden alınan enerji miktarı her iki durum için tespit edilmiştir. Sonuç olarak her iki durum için optimizasyon sonuçları karşılaştırılarak sonuçlar tartışılmıştır. Şarj işlemi için yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen temiz enerjinin elektrikli araçların piyasa sürülmesindeki sıfır emisyon hedefine ulaşılmasında gerekli bir aşama olduğu anlaşılmaktadır.
Güneş enerji santrali üretim verileri ile benzetim programlarından elde edilen verilerin karşılaştırılması: İnceler GES örneği
Dünyada her geçen gün artan enerji talebinin karşılanması noktasında, fosil yakıtlara ek olarak yenilenebilir enerji kaynaklarının payı hızla artmaktadır. Fosil yakıtların çevreye olumsuz etkileri, yakın gelecekte azalacak ve tükenecek olması gibi sebeplerden dolayı temiz elektrik üretim sistemlerinin kullanımına yönelik farkındalık artmıştır. Ülkemiz birçok ülkeye göre güneş enerjisi potansiyeli bakımından oldukça iyi konumdadır. Bu konuda artan bilinç ve yenilenebilir enerji yatırımlarının devlet destekleri kapsamında olması bu alanda yapılan yatırımlar için avantaj sağlamıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisinden elektrik üretimi için çoğunlukla fotovoltaik (FV) sistemler kullanılmaktadır. Fotovoltaik sistemlerin çıktılarına yaklaşık olarak erişebilme noktasında benzetim programları sıklıkla kullanılmaktadır. Her geçen gün gelişen programlar ve içerikleri sayesinde tesislere ait fizibilite raporları alınabilmekte ve farklı sistem tasarımlarıyla birlikte nihai sonuca varılabilmektedir. Bu çalışmada Amasya İli Çiğdemlik Köyündeki mevcut güneş enerjisi santrali üretim verileri ile PVSOL, PVSYST, PVGIS ve PVWATTS benzetim programlarında elde edilen verilerin karşılaştırılması yapılmış ve aynı zamanda program sonuçları da kendi aralarında karşılaştırılmıştır. Gerçek üretim değerine en yakın sonuç PVSOL programı ile elde edilmiştir. En uzak sonuç ise PVSYST programı ile elde edilmiştir. Fotovoltaik benzetim programlarının, zamanla azalan hata oranlarıyla birlikte sonraki çalışmalar için altyapı olacağı düşünülmektedir.
Güneş pillerinde kullanılan organik poli(3-hekziltiyofen)(P3HT) polimerlerinin elektronik ve optik özelliklerinin incelenmesi
Poli(3-hekziltiyofen-2,5-diil) (P3HT) ve türevleri iyi organik yarı iletkenler olup fotovoltaik sistemler, organik ışık yayan diyotlar gibi birçok alanda çeşitli uygulamaları vardır. Bu çalışmada P3HT'nin yapısına Klor ve Flor katkılayarak P3HT polimer zincirini oluşturan monomerlerin temel fiziksel ve kimyasal özellikleri teorik olarak incelendi. Hesaplamalarda Gaussian 09 ve yapıların görsellere dönüştürülmesinde GaussView 5.0 paket programları kullanıldı. İzole edilen molekülün bağ uzunlukları ve bağ açılarının katkılanmış P3HT'den daha fazla olduğu bulundu. Flor katkılı P3HT ve klor katkılı P3HT için bant aralığı hesaplandı. Katkılanmış moleküllerin daha düşük kimyasal sertlik değerlerine sahip oldukları için izole edilmiş formlarından daha reaktif olarak bulunmuştur. Doğrusal olmayan optik (NLO) özelliklere ilişkin sonuçlar, katkılı P3HT'nin birinci dereceden hiper polarize edilebilirlik özelliğinin iyi olduğunu göstermektedir. UVVis absorpsiyon değerleri ve açık devre voltajı da hesaplandı. Sonuçlara göre katkılı moleküller, elektron transferlerinin iyi olması nedeniyle fotovoltaik cihazlar için potansiyel uygulamalara sahiptir.
Güneş enerji santralleri kurulumu bileşenleri ve üretim istatislikleri
Dünyada enerji ihtiyacı her geçen gün daha fazla artmaktadır. Bu ihtiyacı karşılamak için birçok yöntem ve teknoloji kullanılarak enerji üretimi gerçekleştirilmektedir. Ülkeler, enerji politikalarına ve sahip olduğu kaynaklara göre bu yöntemleri kullanarak enerji arzına katkıda bulunmaktadır. Enerji üretiminde fosil yakıtlar kullanılarak enerji elde etme yöntemi yanında yenilenebilir kaynaklar kullanılarak ta enerji elde edilmektedir. Ayrıca son yıllarda da yenilenebilir kaynaklardan enerji elde edinimi giderek yaygınlaşmaktadır. Bu artış miktarının önemli bir kısmını Güneş Enerji Santralleri oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında güneş enerji santrallerini oluşturan bileşenler, bu bileşenlerin özellikleri ve görevleri, güneş enerji santrallerinin kurulumu için gerekli hesaplamalar açıklanmıştır. Ayrıca bir fotovoltaik sistemin verini etkileyen faktörler incelenmiş ve bu faktörlerden biri olan güneş takip sistemleri üzerinde çalışılmıştır. Kayseri ilinde kurulu olan 1 MW gücüne sahip sabit açılı bir fotovoltaik sistem incelenmiş gerçek yıllık üretim değerleri çıkarılmıştır. PVSYST Programı kullanılarak bu santralin modellemesi yapılarak tek eksenli güneş takip sistem, çift eksenli güneş takip sistem, çift yüzeyli panelle oluşturulmuş modeller ile yeniden tasarlanmış ve üretim istatistikleri çıkarılmış, gerçek üretim değerleri ile beraber simülasyon sonucu oluşan sonuçlar incelenmiştir.
Güneş takip sistemleri için hibrit fotodiyot üretilmesi ve fotovoltaik karakteristiklerinin incelenmesi
Günümüzde enerji ihtiyacı çoğunlukla fosil yakıtlardan sağlanmaktadır. Fosil yakıt kullanımı ile ortaya çıkan doğaya zararlı emisyonlar, insan sağlığını ve çevre yaşamını tehdit etmeye devam etmektedir. Bu yüzden enerji tasarrufu ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının hızla hayata geçirilmesi gerekmektedir. Güneş enerjisi temiz ve sürdürülebilir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Bir fotovoltaik (PV) panel kullanarak, güneş enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür. Bir fotovoltaik panelinden elektrik üretim hızı, güneş ışıması, güneş pili malzemeleri, güneş pili yüzey sıcaklığı vb. gibi bazı faktörlere bağlıdır. Güneş paneli daha fazla güneş ışığı aldığında, daha fazla güç üretir. Sabit durumdaki bir güneş paneli, güneş ışığı saatinde maksimum güneş ışığını yakalayamaz çünkü güneşin gökyüzündeki konumu gün boyu değişir. Bu sebepten maksimum güneş ışığını yakalayarak panallerin verimliliğini arttırmak amacıyla güneş takip sistemleri geliştirilmiştir. Bu sistemler, güneşin hareketini izleyerek panellerin sürekli olarak güneşe dönük kalmasını sağlar, böylece enerji üretimi maksimize edilir. Fotodiyotlar, güneş takip sistemlerinde güneşin konumunu tespit etmek için kullanılır. Bu yarı iletken cihazlar, üzerine düşen güneş ışığını elektrik sinyaline dönüştürür ve bu sinyal, güneşin gökyüzündeki konumuna göre değişir. Güneş takip sisteminde, fotodiyotlardan gelen bu sinyaller, kontrol ünitesine iletilir ve sistemin panelleri güneşe doğru hareket ettirmesi sağlanır. Bu sayede paneller, gün boyunca güneş ışığını en verimli şekilde alarak enerji üretimini maksimize eder. Bu çalışma, güneş takip sistemlerinde kullanılabilecek yeni bir hibrit fotodiyot üretmek ve bu fotodiyotun karakteristik özelliklerini incelemek amacıyla yapılmıştır. Bu amaçla, ağırlıkça % 5, % 10, % 20 bakır fitalosiyanin (CuPc) katkılı çinko oksit (ZnO) arayüzeyine sahip Al/p-Si Schottky bariyer diyotları (SBD'ler), spin kaplama tekniği kullanılarak üretilmiştir. Bu çalışma, geniş bir voltaj aralığı (±5V) ve aydınlatma altında (10 ile 100 mW/cm2) CuPc'nin farklı katkı oranlarıyla yapılandırılan diyotlar arasındaki akım-voltaj (I-V) özelliklerinin karşılaştırmalı karakterizasyonunu içermektedir. Bu ölçümler çeşitli aydınlatma seviyeleri (10 ile 100 mW/cm2 arasında) ve karanlık koşullarda, idealite faktörü (n), bariyer yüksekliği (B), seri direnç (Rs), şönt direnç (Rsh), değişken yoğunluğu (Nss) gibi çeşitli kritik elektriksel değişkenlerin hesaplanmasına ve bunların çeşitli koşullardaki tepkilerini görmemize olanak sağlamıştır. Diyotların yaklaşık 104 mertebesinde iyi bir doğrultma oranına (RR) sahip olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, yapıların doğrultucu özelliklerinin CuPc katkısı ile kontrol edilebileceğini göstermiştir. Elde edilen değerler bu SBD'lerin hassas fotodiyotlar/sensörler/dedektörler kullanım alanları bulabileceğini göstermektedir.
Beş basamaklı NACA rüzgâr türbini kanat profillerinin aynı ortam koşullarında karşılaştırmalı aerodinamik performans analizi
Rüzgâr türbinlerinin kullanımı dünya genelinde yaygınlaşmakta ve buna bağlı olarak üretilen enerji miktarı da her geçen gün artmaktadır. Türbinlerin güç üretiminde kanat profilleri kritik bir rol üstlenmektedir. Optimum verimin sağlanabilmesi için rüzgâr türbini kanatlarının tasarımı ve aerodinamik özellikleri büyük bir öneme sahiptir. Türbin kanat profil yapısı, türbin kanadının rüzgâr enerjisinden faydalanmasını ve aerodinamik yapısını etkileyen en önemli etkendir. Bu çalışmada, 3 kW kurulu güce ve 2 metre kanat uzunluğuna sahip yatay eksenli bir rüzgâr türbini modeli için Q-Blade simülasyon yazılımı kullanılarak NACA 5- Digit kanat profillerinin sabit koşullardaki aerodinamik performansı karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Analizler sonucunda, örnek tasarım koşulları altında optimum verime sahip kanat profilinin belirlenmesi ve değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Sonuç olarak, kaldırma (Cl) ve sürükleme (Cd) katsayıları, kayma oranı, moment katsayıları gibi faktörler karşılaştırarak, küçük çaplı rüzgâr türbinleri için NACA 22112, NACA 23012, NACA 23015, NACA 23018, NACA 23021, NACA 23024, NACA 23112, NACA 24112, NACA 25112 kanat profilleri arasından NACA 22112 kanat profilinin aerodinamik açıdan en verimli kanat profili olduğu tespit edilmiştir.
Türkiye ve Avrupa Birliği'nin yenilenebilir enerji dönüşümünde yol haritaları
Bu çalışma, Türkiye ve Avrupa Birliği'nin (AB) yenilenebilir enerji politikalarını; ekonomik, çevresel, toplumsal, teknolojik ve jeopolitik boyutlarda karşılaştırmalı olarak analiz etmeyi ve potansiyel iş birliği alanlarını ortaya koymayı amaçlamaktadır. Nitel araştırma yöntemi çerçevesinde, Türkiye'nin Yenilenebilir Enerji Kaynak Alanları (YEKA) ve Yenilenebilir Enerji Kaynaklarını Destekleme Mekanizması (YEKDEM) politikaları ile AB'nin Avrupa Yeşil Mutabakatı ve REPowerEU stratejileri incelenmiştir. Analizde, kurumsal raporlar, politika belgeleri ve akademik literatür temel alınmıştır. Çalışmanın bulguları, iki taraf arasındaki temel farklılığın yalnızca stratejik önceliklerden (ithalat bağımlılığına karşı karbon nötrlüğü) değil, aynı zamanda bu hedeflere ulaşmada benimsenen politik-ekonomik modellerin felsefesinden kaynaklandığını göstermektedir. Türkiye'nin, yerli kaynak kullanımını ve enerji arz güvenliğini merkeze alan devlet öncülüğünde, müdahaleci bir yaklaşım benimsediği; AB'nin ise piyasa temelli mekanizmaları, teknolojik liderliği ve rekabeti teşvik eden bir "regülatör devlet" modeliyle hareket ettiği tespit edilmiştir. Türkiye'nin jeotermal ve hidroelektrik alanlarındaki potansiyeli ile stratejik konumu öne çıkarken; AB'nin rüzgâr, güneş, yeşil hidrojen ve enerji depolama alanlarındaki teknolojik ve finansal üstünlüğü belirgindir. Sonuç olarak, bu tamamlayıcı nitelikteki farklılıkların, her iki tarafın da enerji dönüşüm hedeflerine ulaşmasını hızlandıracak stratejik iş birliği fırsatları yarattığı ortaya konulmuştur. Yeşil hidrojen ve enerji depolama teknolojileri transferi, Türkiye'nin teşvik mekanizmalarının AB modelleriyle reforme edilmesi, Karbon Sınır Düzenleme Mekanizması'na (CBAM) uyum ve Doğu Akdeniz'de ortak enerji projelerinin geliştirilmesi, bu iş birliğinin somut zeminleri olarak önerilmektedir.
Urban wind energy potential assessment of Samsun-Vezirköprü Türkiye
Global population growth and technological advancements have increased energy demand. Meeting this demand predominantly through fossil fuels brings environmental problems and the risk of resource depletion. Therefore, there is a growing tendency toward environmentally friendly and sustainable renewable energy sources. Among these sources, wind energy has made significant progress both in Turkey and worldwide. However, the fact that wind farms are generally installed far from residential areas leads to energy transmission losses and technical challenges. On the other hand, the concentration of population in urban areas shifts energy demand to these regions, increasing the need for sustainable urban energy solutions. In this context, urban wind energy systems offer an important alternative in terms of environmental sustainability and social responsibility. This study aims to evaluate the urban wind potential of Vezirköprü district, located in Samsun Province. For this purpose, five-year daily average wind speed data from two different locations—one from the town center and the other from a forested area—were utilized. Based on these wind speed datasets, the suitability of two different urban wind turbines for the region's conditions was examined. During the analysis process, the shape and scale parameters of the Weibull distribution were determined. Using these parameters, a one-year synthetic daily average wind speed dataset was generated through Monte Carlo simulation. Subsequently, the method proposed by Guo et al. (2016) was employed to convert these datasets into hourly wind speeds. Using the obtained hourly data, wind speeds at the proposed turbine installation heights were calculated, and the energy production capacities of the selected turbine models, along with their annual energy consumption coverage rates, were analyzed. According to the findings, the Greef 500W wind turbine was determined to have a higher energy production potential compared to the Archimedes 1000W turbine, thanks to its low cut-in speed and wide operating range. The evaluations conducted specifically for Vezirköprü revealed that low-capacity turbines such as the Greef 500W, designed for urban use, can make a meaningful contribution to household energy needs. In this regard, it is concluded that promoting the use of renewable energy at the regional scale is feasible, which could also contribute to reducing carbon emissions.
İğde çekirdeği unu ve kalsit katkılı geri dönüştürülmüş abs hibrit kompozitlerin yüzer güneş enerji santrali uygulamaları için mekanik davranışının incelenmesi
Bu çalışma, yüzer güneş enerjisi santrallerinde (YGES) kullanılan yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) malzemesine yönelik sürdürülebilir, yüksek katma değerli ve çevre dostu bir alternatif geliştirme başarısını ortaya koymaktadır. Atık 3D yazıcı akrilonitril bütadiyen stiren (ABS) plastiklerinin geri dönüştürülmesiyle elde edilen bu yeni hibrit kompozit, özellikle düşük dolgu oranlarında sergilediği teknik performansla döngüsel ekonomi için güçlü bir model sunmaktadır. Deneysel sonuçlar, %5 gibi düşük dolgu oranlarında polimer matrisinin sürekliliğinin başarıyla korunduğunu ve yaklaşık 28,5 MPa çekme dayanımı ile %1,65 kopma uzaması gibi tatmin edici mekanik değerlere ulaşıldığını göstermiştir. Özellikle %10 dolgu oranında kopma uzamasının %1,75 seviyesine yükselmesi, çalışmanın özgün bir bulgusu olan iğde çekirdeği ununun "doğal bir plastikleştirici" olarak matrise hareket kabiliyeti kazandırdığını ve kalsitin neden olduğu gevrekleşmeyi başarıyla dengelediğini kanıtlamaktadır. ASTM D570 standardına göre 41 gün boyunca üç farklı ortamda (arıtma, deniz ve saf su) gerçekleştirilen su emme testlerinde; numunelerin en kararlı yapıyı arıtma suyunda sergilediği, deniz suyunda ise çözünmüş tuzların osmotik etkisiyle su difüzyonunun sınırlı kaldığı tespit edilmiştir. Özellikle %5 ve %10 katkı oranına sahip hibrit kompozitlerin sucul ortamlardaki düşük su tutma kapasitesi, geliştirilen formülasyonların gerçek saha koşullarında uzun ömürlü kullanım potansiyeline sahip olduğunu bilimsel olarak doğrulamaktadır . Çalışmanın en dikkat çekici başarılarından biri de, %95 oranında atık ABS içeren kompozisyonun elde ettiği 5,031 kJ/m²'lik darbe dayanımıdır. Bu değer, geri dönüştürülmüş HDPE'nin (6,46 kJ/m²) performansıyla kıyaslanabilir ve birçok endüstriyel uygulama için rekabetçi bir eşikte yer almaktadır. Sonuç olarak bu çalışma; atık malzemelerin nitelikli bir mühendislik ürününe dönüştürülebileceğini göstermiş; geliştirilen malzemenin YGES platformları gibi yapısal alanlarda HDPE'ye karşı ekonomik, teknik açıdan yeterli ve ekolojik bir alternatif olduğunu güçlü verilerle ortaya koymuştur.
Arazi tipi lisanssız güneş enerji santrallerinin fizibilite, başvuru, proje ve kurulum süreçlerinin analizi
Bu tez çalışmasında, arazi tipi lisanssız güneş enerji santrallerinin (GES) fizibilite, başvuru, projelendirme ve kurulum süreçleri teknik, idari ve mevzuatsal boyutlarıyla bütüncül bir yaklaşımla incelenmiştir. Küresel ölçekte artan enerji talebi, fosil yakıt kaynaklı çevresel sorunlar ve karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik hedefler doğrultusunda yenilenebilir enerji kaynakları giderek daha fazla önem kazanmakta olup, güneş enerjisi kurulum kolaylığı, ölçeklenebilirliği ve düşen yatırım maliyetleri sayesinde öne çıkmaktadır. Türkiye'nin yüksek güneşlenme potansiyeline rağmen, özellikle arazi tipi lisanssız GES projelerinde arazi seçimi, tarım arazileri kısıtları, çevresel etki değerlendirme süreçleri ve şebeke bağlantı kapasitesi gibi unsurlar yatırım süreçlerini karmaşık hale getirmektedir. Çalışma kapsamında öncelikle Türkiye'de lisanssız elektrik üretimine ilişkin yasal çerçeve incelenmiş, ardından seçilen bir arazi üzerinden teknik fizibilite gerçekleştirilerek enerji üretim simülasyonu oluşturulmuştur. Teknik fizibiliteye ek olarak yapılan finansal analizler sonucunda yatırımın geri dönüş süresi hesaplanmış ve projenin ekonomik yapılabilirliği değerlendirilmiştir. Ayrıca projelendirme, kurulum, test ve devreye alma aşamaları ele alınmış; uygulama sürecinde karşılaşılan mevzuat belirsizlikleri ve şebeke kapasite kısıtları analiz edilmiştir. Elde edilen bulgular, doğru ve detaylı bir fizibilite çalışmasının proje başarısında belirleyici olduğunu göstermekte olup, çalışma yatırımcılar ve proje geliştiriciler için yol gösterici nitelik taşımaktadır.